[发明专利]步进电机控制电路及模拟电子计时装置

说明书

技术领域

本发明涉及步进电机控制电路以及使用步进电机控制电路的模拟电子计时装置。

背景技术

在现有技术中，在模拟电子计时装置等中使用以下的步进电机，该步进电机包括：定子(stator)，其具有转子(rotor)收纳孔以及用于确定转子的停止位置的定位部；转子，其设置在转子收纳孔中；以及线圈，其中，通过向线圈提供交变信号而使得定子生成磁通量，来使转子旋转并使转子停止在与定位部对应的位置处。

作为步进电机的控制方法，采用了如下的方法：在校正驱动系统中，当通过主驱动脉冲来驱动步进电机时，通过检测与步进电机中生成的感应电压对应的感应信号，来检测该步进电机是否旋转，并根据是否旋转，该主驱动脉冲变为具有不同脉冲宽度的主驱动脉冲来驱动步进电机，或者，将脉冲宽度比主驱动脉冲的脉冲宽度大的校正驱动脉冲用于强制地驱动步进电机(例如，JP-B-61-15385)。

除了JP-B-61-15385中介绍的检测感应电压之外，WO2005/119377中介绍了如下配置的校正驱动系统：将紧接着主驱动脉冲的驱动之后的检测时段分成第一区间、第一区间后面的第二区间、和第二区间后面的第三区间，并且通过在各个区间中检测到的感应电压信号的组合来控制旋转的驱动。因此，高准确度地掌握了步进电机的旋转状态，从而可以选择与旋转状态对应的合适的驱动脉冲来进行驱动。

在从旋转检测电路中接收到检测的结果后，当确定旋转没有继续时，执行脉冲提升(pulse up)的操作，并重复该操作直到驱动脉冲达到能够驱动步进电机旋转的值为止。同样，以规则的间隔执行脉冲下降(pulsedown)的操作以确认是否执行了过多的脉冲提升操作。根据旋转被检测的时间判断电机的驱动余量，因此当确定没有足够的驱动余量时，禁止脉冲下降。

但是，由于步进电机中的波动，即使低1级(rank)的驱动脉冲也足够进行驱动，有可能过早地确定为缺少驱动余量而禁止脉冲下降，从而可能导致白白地消耗电功率。

发明内容

本发明的一个方面在于，通过更准确地掌握步进电机的驱动状态来实现省电。

根据本发明的另一个方面，提供了一种步进电机控制电路，该步进电机控制电路包括：脉冲下降计数器电路，其被配置为以预定周期输出用于对主驱动脉冲进行脉冲下降控制的脉冲下降控制信号；驱动脉冲生成单元，其被配置为输出与脉冲控制信号相对应的主驱动脉冲或校正驱动脉冲，并响应于所述脉冲下降控制信号而对所述主驱动脉冲执行脉冲下降操作；电机驱动单元，其被配置为响应于来自所述驱动脉冲生成单元的驱动脉冲而驱动步进电机旋转；旋转检测单元，其被配置为检测由于步进电机的旋转而在旋转检测时段内生成的感应信号是否超过基准阈值电压；以及控制单元，其被配置为基于所述旋转检测单元的检测结果而输出用于控制所述驱动脉冲生成单元的脉冲控制信号，以通过能量彼此不同的多个主驱动脉冲中的任何一个或者通过能量比相应的各主驱动脉冲的能量更大的校正驱动脉冲，来驱动步进电机，其中，所述旋转检测时段被划分为：第一区间，用于检测由于紧接着所述主驱动脉冲的驱动之后的转子的旋转而至少在第二象限中生成的感应信号；第二区间，位于所述第一区间之后并用于检测第三象限中的感应信号；以及第三区间，其位于所述第二区间之后，所述控制单元控制所述脉冲下降计数器电路以使得当所述旋转检测单元在所述第一区间和所述第二区间中检测到超过所述基准阈值电压的感应信号时，所述脉冲下降计数器电路仅能输出一次所述脉冲下降控制信号，并且所述驱动脉冲生成单元将响应于来自所述脉冲下降计数器电路的所述脉冲下降控制信号而经过了脉冲下降操作的主驱动脉冲输出到所述电机驱动单元。

所述控制单元控制所述脉冲下降计数器电路以使得当所述旋转检测单元在所述第一区间和所述第二区间中检测到超过所述基准阈值电压的感应信号时，所述脉冲下降计数器电路仅能输出一次所述脉冲下降控制信号，并且所述驱动脉冲生成单元将响应于来自所述脉冲下降计数器电路的所述脉冲下降控制信号而经过了脉冲下降操作的主驱动脉冲输出到所述电机驱动单元。